Física: Conceptos Clave y Movimiento - Guía Completa

Física: Estudio de la Materia y sus Interacciones

La física estudia las propiedades de la materia y sus interacciones mutuas, con el fin de explicar las propiedades generales de los cuerpos y de los fenómenos naturales sin cambiar su naturaleza.

Conceptos Fundamentales

• Física: Estudia las propiedades de la materia y sus interacciones.
• Conceptos Fundamentales:
  • Espacio-Longitud: Propiedad que define la extensión de un objeto.
  • Tiempo-Intervalo de Duración: Duración de un evento.
  • Materia-Masa: Cantidad de materia en un objeto.

Medición

La medición es un proceso básico de la ciencia que consiste en comparar un patrón seleccionado con el objeto y fenómeno, para ver cuántas veces el patrón está contenido en esa magnitud.

• Mediciones Directas: Establecen comparación de la unidad, patrón con el objeto a través de un proceso virtual.
• Mediciones Indirectas: Las medidas se obtienen a través de aparatos específicos o procedimientos matemáticos.

Magnitudes

Una magnitud es aquella propiedad que puede ser medida.

• Magnitudes Fundamentales: Son aquellas que no provienen de otras magnitudes y no pueden definirse con respecto a las otras magnitudes, y con las cuales la física puede ser descrita.
• Magnitudes Derivadas: Provienen de la combinación de las magnitudes fundamentales a través de las relaciones matemáticas.

Unidades

• Unidad: Es una cantidad arbitraria a la cual se le asigna el valor 1.
• Unidad Fundamental: Unidades de las magnitudes fundamentales que, elegidas libremente, se fijan como base del sistema.
• Unidades Derivadas: Provienen de la combinación de las unidades fundamentales.

Sistema de Unidades

Conjunto de unidades formado, tomándose una unidad de cada magnitud.

• MKS: Sus unidades son metro, kilogramo y segundo.
• CGS: Sus unidades son centímetro, gramo y segundo.

Principales Unidades de Tiempo

• Día: 24 horas.
• Minuto: 60 segundos.
• Segundo: 3600 segundos.

Magnitudes y Unidades

Volumen de 10 en 10, de 10² en 10², de 10³ a 10³

Cinemática

Rama de la mecánica que estudia el movimiento de los cuerpos sin tomar en cuenta las causas que producen dicho movimiento.

• Movimiento: Se dice que es un concepto relativo, porque cuando decimos que un cuerpo está en movimiento es necesario referirnos a otro cuerpo fijo.

Elementos del Movimiento

• Móvil o Partícula: Considerada como un punto matemático sin tamaño o sin dimensiones.
• Trayectoria: Línea formada por todos y cada uno de los puntos que va ocupando el móvil a medida que transcurre el tiempo.
• Posición: Punto donde se encuentra un móvil en un determinado espacio del tiempo.
• Sistema o Punto de Referencia: Punto considerado fijo a partir del cual el móvil cambia de posición.
• Tiempo: Intervalo de duración de un fenómeno.
• Desplazamiento: Diferencia entre vectores posición, o también el cambio de posición de la partícula con respecto a un punto o sistema de referencia.

Trayectoria y Distancia Recorrida

• Trayectoria: Distancia recorrida es el valor absoluto del desplazamiento o la longitud medida en la trayectoria.
• Diferencia: Es una línea que indica todos y cada una de las posiciones que ocupa el movimiento durante su recorrido.
• Desplazamiento: Es un vector dirigido desde la posición de partida hasta la posición de llegada.

Clasificación del Movimiento

• Forma de la Trayectoria:
  • Rectilíneos
  • Elípticos
  • Curvilíneos
  • Circulares
  • Parabólicos
  • Helicoidales
• Desplazamiento:
  • Uniforme: Cuando el movimiento realiza desplazamientos iguales en intervalos de tiempos iguales.
  • Variado: Cuando el móvil realiza desplazamientos desiguales en intervalos de tiempos iguales.

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

Es rectilíneo y uniforme cuando la trayectoria es una línea recta y el móvil realiza desplazamientos iguales en intervalos de tiempos iguales.

• Rapidez: Es el valor absoluto de la velocidad.
• Velocidad: Constante relación entre el desplazamiento y el tiempo empleado.

Sistema de Unidades

• MKS: m, kg, s
• CGS: cm, g, s
• Inglés: pie/s

Ecuación

v = x/t

Unidad

m/s, cm/s, pie/s